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Institute of Microelectronics of Barcelona IMB-CNM   

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Micro and Nanotechnology research for you

El Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) participa en el Proyecto POC4CoV para desarrollar tecnologías de diagnóstico del SARS-COV-2 de manera rápida y fiable.

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) financiará el proyecto Point-of-care tests for the rapid detection of SARS-CoV-2 (POC4CoV), cuyo objetivo es disponer de tecnologías eficaces de diagnóstico de la Covid-19. En él, participan el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) y el Instituto de Ciencia de los Materiales de Aragón (ICMA).

El proyecto POC4CoV tiene como objetivo desarrollar dispositivos Point-of-Care (POC) para el diagnóstico in vitro de la infección por SARS-COV-2 de manera rápida y fiable, gracias a la utilización de sistemas multiplexados y al uso de sondas biomoleculares particulares. Para ello, las plataformas tecnológicas POC se utilizarán en combinación con biomoléculas de captura específicas y sondas nanobiotecnológicas (bioconjugados enzimáticos y nanopartículas biofuncionalizadas plasmónicas y magnéticas), que permitirán la detección simultánea de diferentes biomarcadores (ARN viral y antígenos, IgM e IgG) relacionados con la enfermedad Covid-19. Los complejos biomoleculares se recogerán en puntos específicos de los dispositivos donde se registrarán las señales electroquímicas u ópticas.

Las plataformas POC desarrolladas serán sometidas a validación analítica y clínica en un entorno clínico.

La Sala Blanca del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) desarrolla dispositivos fotónicos destinados a un proyecto europeo para desarrollar un sensor para el diagnóstico rápido del SARS-CoV-2"

La Sala Blanca, instalación científica del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), está desarrollando y fabricando dispositivos fotonicos destinados al proyecto europeo CONVAT, dirigido y coordinado por la profesora Laura M. Lechuga, investigadora del CSIC en el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2). El objetivo del proyecto es crear un nuevo dispositivo basado en un biosensor óptico con nanotecnología, que permitirá detectar el coronavirus SARS-CoV-2 en 30 minutos. La idea es que la prueba pueda realizarse directamente con la muestra del paciente sin la necesidad de testear en laboratorios clínicos centralizados.

El proyecto tiene una duración de dos años, sin embargo, ya que se basa en conocimientos previos, se prevé que se produzcan resultados en menos de un año. Esta nueva tecnología también podría identificar rápidamente si se trata de un coronavirus o de una infección de gripe común. Además, el dispositivo biosensor también se utilizará para el análisis de diferentes tipos de coronavirus presentes en animales reservorio, como los murciélagos, para observar y supervisar posibles evoluciones de estos virus y prevenir futuros brotes infecciosos en humanos.

El profesor Carlos Domínguez, del IMB-CNM, lidera el desarrollo de los dispositivos transductores necesarios para el proyecto, fabricados en la Plataforma de Integración Fotónica operada por la Sala Blanca del Instituto.

Más información del proyecto CONVAT en la web del ICN2

Fuelium, spin-off del IMB-CNM, recibe una ayuda de 240.000 euros de la Fundación Bill & Melinda Gates

La compañía desarrolla pilas ecológicas de papel que alimentan dispositivos de diagnóstico portátil. Gracias a esta ayuda, la empresa diseñará baterías autónomas de papel para ensayos de diagnóstico molecular.

Fuelium, una empresa spin-off del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC, que desarrolla baterías ecológicas, ha recibido una ayuda de 240.000 euros de la Fundación Bill & Melinda Gates. El objetivo de esta financiación es impulsar la fabricación de baterías de papel capaces de alimentar dispositivos de un solo uso, como los de diagnóstico portátil.

La empresa, fundada por los investigadores Juan Pablo Esquivel y Neus Sabaté, ambos del IMB-CNM-CSIC, desarrolla pilas de papel ecológicas que son activadas cuando entran en contacto con un líquido.

Gracias a esta ayuda, Fuelium desarrollará baterías autónomas de papel para ser usadas en ensayos de diagnóstico molecular. “Fuelium ya ha demostrado que estas baterías pueden ser integradas en un dispositivo de diagnóstico desechable para permitir diferentes funcionalidades y mejorar el rendimiento de los ensayos”, indica Esquivel.

El desarrollo, integración y validación de dos de estos módulos se hará en colaboración con la empresa Pragmatic Diagnostics y el grupo de investigación SPEED, del IMB-CNM-CSIC. Este grupo de investigación desarrolla dispositivos autónomos combinando ingeniería, microfluídica en papel, electrónica flexible y electroquímica. Es el caso de un parche para la piel presentado por la empresa en febrero de 2019, sensor y batería al mismo tiempo, que es capaz de facilitar, mediante el análisis del sudor del paciente, el diagnóstico de la fibrosis quística, una patología hereditaria de las glándulas mucosas y sudoríparas.

Sobre Fuelium
Fuelium, ofrece baterías de papel capaces de alimentar una variedad de dispositivos de un desechables, como los de diagnóstico portátil. A diferencia de las pilas, estas baterías sólo generan la cantidad de energía necesaria para cada aplicación y no contienen ni metales pesados ni nocivos para la salud. Están hechas principalmente de papel, carbono y metales biodegradables.

EL IMB-CNM ofrece 4 becas JAEintro

Plazo de presentación de solicitudes: Hasta 9 de abril de 2020

En el IMB-CNM-CSIC ofrecemos 4 proyectos donde poderlas hacer. La duración de la ayuda es de 5 meses y se posibilita una prórroga de 4 meses. La retribución es de 3,000 € los primeros 5 meses, y 3,000 € los siguientes 4.

Requisitos:
El principal requisito para solicitar esta beca es contar con una nota mediana de 8,00 para las ramas de Artes y Humanidades, Ciencias, Ciencias de la Salud y Ciencias Sociales y Jurídicas y de 7,00 para la rama de conocimiento de Ingeniería y Arquitectura.
https://sede.csic.gob.es/intro2020
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Listados de trabajos de investigación ofertados por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona

  • JAEINT20_EX_0020: Advanced SiC micronanoelectronic devices for high energy physics and space applications: electrical characterization and irradiation effects (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.).
  • JAEINT20_EX_0210: Materiales y técnicas de sensado mediante micro/nanofabricación para la Exploración y Colonización Humana en el Espacio (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.)
  • JAEINT20_EX_0267: Medidas de ZT en capas finas para aplicaciones en termoelectricidad y sensado (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.)
  • JAEINT20_EX_0682: Integrated microtechnologies for new radiotherapeutic approaches (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.)

Para más información consultar la web de la convocatoria del CSIC aquí, o contactar directamente con los investigadores.

Se crea la Red-RISCV para impulsar el desarrollo de hardware de código abierto

Formada por 14 grupos de investigación de toda España, y coordinada por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC, estimulará la investigación, la formación y la cooperación con empresas. Los días 5 y 6 de febrero se realizan las primeras jornadas de esta red, que ya ha despertado un gran interés por parte del sector empresarial. Impulsará el desarrollo de arquitecturas de procesadores basadas en un lenguaje máquina de ISA abierto, reducido, estándar y modular, que puede ser tan disruptivo como lo fue Linux en el ámbito del software. El objetivo es ganar en independencia tecnológica, reducir los riesgos de monopolio y facilitar el desarrollo de nuevas aplicaciones.

La Red-RISCV nace como red de investigación en torno a las arquitecturas de hardware abierto basadas en el ISA RISC-V (el lenguaje máquina de código abierto), pero pretende ir más allá y generar sinergias colaborativas entre los ámbitos de la investigación, la formación y la innovación.

Está formada por 14 centros de investigación y universidades, y cuenta con el apoyo inicial del Ministerio de Innovación y Ciencia. Coordinada por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), agrupa 14 grupos de diferentes centros de investigación: Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (M. Valero); Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC (Ll. Terés); Universitat Autònoma de Barcelona (A. Espinosa), Universitat de Barcelona (M. López), Universidad de Cantabria (E. Vallejo), Universidad Complutense de Madrid (K. Olcoz), Universidad de A Coruña (R. Doallo), Universidad de Extremadura (J. Plaza), Universitat de les Illes Balears (B. Alorda), Universidad de Murcia (A. Ros), Universitat Politècnica de Catalunya (F. Moll), Universitat Politècnica de València (J. Flich), Universitat Rovira i Virgili (O. Farràs) y Universidad de Zaragoza (V. Viñals). Además, cuenta ya con más de 25 empresas interesadas en participar en sus actividades

Los días 5 y 6 de febrero se realizan las primeras Jornadas de esta red en la Escuela de Ingenieros (Carrer de les Sitges) del campus de la Universitat Autónoma de Barcelona (UAB), jornadas que supondrán su presentación en sociedad.

REDUCIR LA DEPENDENCIA DEL OLIGOPOLIO DEL MERCADO DE PROCESADORES

La arquitectura RISC-V de ISA abierto comenzó a fraguarse en 2010 en la Universidad de Berkeley como una necesidad para reducir la enorme y creciente complejidad de los repertorios de instrucciones de los microprocesadores, y para limitar la fuerte dependencia de terceros países y oligopolios empresariales.

Los microprocesadores son el corazón de todos los dispositivos electrónicos con capacidad de cómputo. Contienen el repertorio de instrucciones básicas (ISA, del inglés Instruction Set Architecture) de lo que cada máquina puede ejecutar. Este paquete de instrucciones en lenguaje máquina es la pieza indispensable para el funcionamiento del dispositivo y es también el punto de encuentro de hardware y software.

El mercado actual de los microprocesadores está dominado por apenas tres grandes fabricantes (INTEL, ARM, AMD), cada uno con su propio ISA y con diferentes modelos de negocio. En el caso de la arquitectura x86 (INTEL y AMD) el principal inconveniente es que el ISA está poco optimizado por la necesaria compatibilidad con las generaciones anteriores. Además, en sus últimas versiones hay que compensar con regalías a INTEL y AMD. El modelo de negocio de ARM es de un ISA cerrado. Por lo tanto, existe la obligación de pagar cantidades que van desde los centenares de miles hasta los millones de euros.

La arquitectura RISC-V de ISA abierto persigue reducir esa creciente complejidad de los repertorios de instrucciones que dominan el mercado, que son principalmente dos, Intel x86 y ARM. El objetivo es fijar un ISA reducido, estándar, modular y abierto que pueda tener extensiones para ámbitos de aplicación específica, y evite o limite los sobre-costes por regalías y desarrollo.

El hardware de código abierto tiene el potencial de ser tan disruptivo como en su día lo fue Linux, paradigma del software de código abierto, que facilitó el crecimiento de una enorme comunidad de desarrollo de software en abierto y consiguió reducir la dependencia de los usuarios respecto a las grandes firmas de software.

“Las nuevas arquitecturas RISC-V de ISA abierto ofrecen una oportunidad para ganar en independencia tecnológica, aumentar las garantías de un hardware más robusto y seguro, reducir los riesgos de monopolio y facilitar la competencia del mercado, algo que Europa no puede desaprovechar”, comenta Lluís Terés, investigador del CSIC en el IMB-CNM y coordinador de la red RISCV.

INVESTIGACIÓN, FORMACIÓN E INNOVACIÓN INDUSTRIAL

La Red-RISCV promoverá la colaboración y la evolución conjunta de la investigación, la formación y la innovación.

En investigación se abren nuevas perspectivas al disponer de un ISA abierto como estándar de base y se proponen crear extensiones especializadas en diferentes campos, como la criptografía, la genómica, la inteligencia artificial o la internet de las cosas. A su vez, estos nuevos mercados abiertos tendrán nuevas necesidades y retos que la I+D+i académica deberá afrontar y resolver junto con la industria.

A nivel formativo, tanto universitario como profesional, RISC-V ofrece una oportunidad para renovar y reorientar los currículos académicos, y permitirá abordar esta nueva arquitectura anticipadamente, pues todavía no ha explotado en el mercado, dando nuevas competencias y ventajas competitivas a los titulados. Asimismo, la industria podrá tener una participación más activa en los procesos formativos.

En cuanto a la prospectiva e innovación industrial, RISC-V es una apuesta de futuro para empresas tecnológicas de todo tipo y tamaño, ya que podrán abordar el desarrollo de sus propios núcleos procesadores o seleccionar entre distintos proveedores el RISC-V más adecuado a sus necesidades, sin tener que afrontar altos costes por regalías.

“En los tres ámbitos citados, la incorporación del hardware abierto facilita y promueve la actitud y la actividad colaborativa”, explica Mateo Valero, director del BSC. “Por tanto, consideramos que la mayor contribución de RISC-V consistirá en facilitar un entorno de sinergias colaborativas entre estos tres actores fundamentales, investigación, formación y prospectiva industrial”.

LAGARTO, UN EMBRIÓN QUE NACE JUNTO CON RED-RISCV

La Red-RISCV se gestó junto con el desarrollo de Lagarto, el primer procesador con repertorio de instrucciones ISA RISC-V de código abierto desarrollado en España. Este proyecto, liderado por el Barcelona Supercomputing Center (BSC), contó con la participación del IMB-CNM del CSIC, del Centro de Investigación en Computación del IPN mexicano, y de los Departamentos de Arquitectura de Computadores (DAC) y de Ingeniería Electrónica de la UPC. Lagarto se engendró a partir de un diseño inicial del IPN mexicano.

El sistema, que ha dado unos resultados superiores a los esperados, fue desarrollado totalmente en España y fabricado en Taiwán con la tecnología de TSMC CMOS de 65 nanómetros a través de los servicios de EUROPRACTICE, una plataforma creada por la Comisión Europea para impulsar el desarrollo de sistemas integrados inteligentes con tecnologías microelectrónicas.

El hito de Lagarto es que está desarrollado en base a un ISA abierto en su totalidad y, sobretodo, que es el primer procesador de código abierto creado en España, con la ambición de contribuir como uno de los primeros embriones de los futuros procesadores europeos. Cabe decir que el primer chip español, que no era un procesador, fue diseñado en 1982 en la UAB (Grupo VLSI) por algunos investigadores del mismo equipo que ahora, desde el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC, han contribuido al desarrollo del Lagarto RISC-V. En todo caso, el desarrollo de procesadores nunca había ido más allá de los modelos sobre papel o de laboratorio y sin proyección de mercado.

“Un chip, o un ASIC (Application Specific Integrated Circuit)”, aclara Lluís Terés, “hace una función concreta y más o menos cerrada. No es así el procesador, que se puede programar con software desde el exterior, puede hacer cosas muy diferentes y es el núcleo de cualquier dispositivo con capacidad de computación”.

EL LABORATORIO EUROPEO PARA LA ARQUITECTURA ABIERTA (LOCA)

Otra iniciativa, muy en consonancia con la Red-RISCV, es la creación del European Laboratory for Open Computer Architecture (LOCA), liderada por el BSC y que tendrá sede en Barcelona. Su misión será diseñar y desarrollar en Europa chips y procesadores de computación de altas prestaciones.

“LOCA será un laboratorio colaborativo que acogerá empresas, fundaciones e instituciones académicas que comparten la visión de que es necesario crear arquitecturas abiertas para garantizar la transparencia, la competitividad y la soberanía tecnológica”, afirma Mateo Valero, director del BSC.

EL PROYECTO DRAC

El proyecto DRAC (Designing RISC-V-based Accelerators for next generation Computers) es una iniciativa catalana liderada por el BSC, con participación de cuatro centros universitarios (UAB, UB, UPC i URV), varias empresas (eSilicon, SemiDynamics, Silicon Gears) y centros colaboradores (CNAG, CNM-CSIC). El equipo de DRAC está empezando a trabajar en el desarrollo de aceleradores de cómputo para ámbitos específicos de aplicación (seguridad, criptografía, genómica, conducción automática, etc.), basados en la arquitectura RISC-V. Se trata de un consorcio local que aglutina la experiencia necesaria para cubrir todas las etapas de desarrollo de un procesador y que tiene la voluntad de contribuir al ecosistema local e internacional en torno a estas nuevas arquitecturas abiertas.

El proyecto DRAC está coordinado por Miquel Moretó, del BSC e investigador Ramon y Cajal de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), y co-financiado por la Generalitat de Catalunya a través del programa “RIS3CAT-Tecnologies Emergents” y fondos EU-ERDF de la Unión Europea.

La RISC-V Foundation

A nivel mundial, el movimiento que impulsa la arquitectura de hardware de código abierto empezó a tomar fuerza en 2015 con la creación de la RISC-V Foundation, que publicó en abierto las especificaciones de base del ISA RISC-V y que se ocupa de coordinar y mantener la evolución del correspondiente estándar de facto. Esta fundación ha crecido y sigue creciendo día a día. Actualmente, ya tiene más de 450 miembros en 33 países de todo el mundo, de los que más de 200 son del sector industrial con pequeñas, medianas y grandes empresas tecnológicas.

Página de las jornadas: http://red-riscv.org/
Las sesiones técnicas se retransmitirán en “streaming”

Anton Guimerà-Brunet, investigador del Institut de Microelectrònica de Barcelona, finalista del premio Vanguardia de la Ciencia

El investigador del centro, junto con José Garrido del Institut Català de Nanociències i Nanotecnologia/Icrea, candidatos al premio por desarrollar unos implantes de grafeno capaces de medir la actividad oculta del cerebro.

Los investigadores Anton Guimerà-Brunet y José Garrido, del Institut de Microelectrònica de Barcelona y del Institut Català de Nanociències i Nanotecnologia/Icrea respectivamente, han sido seleccionados como finalistas al premio Vanguardia de la Ciencia, una iniciativa impulsada conjuntamente por La Vanguardia y la Fundació Catalunya La Pedrera para dar visibilidad a la investigación de excelencia que se lleva a cabo en España. Guimerà-Brunet y Garrido han desarrollado unos implantes de grafeno capaces de medir la actividad oculta del cerebro.

Una parte de la actividad eléctrica del cerebro se produce en forma de impulsos muy lentos que los electrodos no pueden detectar. Estas corrientes de baja frecuencia participan en la modulación de señales que requieren coordinar distintas áreas del cerebro, como ocurre durante el sueño, y están implicadas en patologías como la epilepsia, la migraña o el daño cerebral. Anton Guimerà-Brunet y Jose Garrido han encontrado una forma de detectar esta actividad oculta. Han desarrollado unos implantes que contienen grafeno, un material flexible, compatible con el organismo y muy estable, que permiten medir los campos eléctricos del cerebro con más sensibilidad que los métodos convencionales. Al ponerlos a prueba en experimentos con animales, detectaron la elusiva actividad de muy baja frecuencia de un modo que escapa a tecnología actual, algo que no habían esperado.

El equipo está trabajando para trasladar a la práctica clínica sus dispositivos, que podrían mejorar el diagnóstico de la epilepsia. En paralelo, los están empezando a utilizar como herramienta de investigación para comprender mejor esta y otras enfermedades y desarrollar nuevas terapias.

El veredicto del premio dependerá de los lectores del diario. Desde el dia 26 de enero y hasta el 29 de febrero a medianoche podrán informarse y votar la investigación que consideren más relevante a través de la página web destinada al premio. Los tres trabajos más votados se anunciarán el domingo 8 de marzo.

Full Review William Hill www.wbetting.co.uk